2I/Borisov, el primer cometa interestelar

Animación del cometa interestelar 2I/Borisov

Secuencia del cometa obtenida por Borisov la noche siguiente al descubrimiento, son 9 tomas de 120 segundos.

Durante los próximos días vamos a vivir un hito histórico en la historia de la astronomía, y centrado en el campo de la ciencia de los cometas: el seguimiento del primer cometa interestelar que se observa en la historia. Un cometa que se formó alrededor de una lejana y desconocida estrella de nuestra galaxia, y que tras viajar durante millones de años va a visitar el interior nuestro Sistema Solar.

El 30 de Agosto de 2019, el astrónomo amateur Gennady Borisov descubrió un nuevo cometa desde el Observatorio MARGO en Nauchnij (Crimea) en una serie de imágenes obtenidas a través de un telescopio de 650mm f/1.5, especialmente fabricado y optimizado por él mismo para la detección de cometas.

Con un brillo estimado en un primer momento en magnitud 18, Borisov lo define con sus propias palabras «con una coma de 7 seg. de tamaño angular en forma de lágrima, y cola de 15 seg. en AP 310°».

El protocolo para la confirmación de un nuevo cometa requiere que el descubridor del objeto candidato a nuevo, envíe los datos de posición, movimiento y aspecto al Centro de Planetas Menores (MPC) que es la institución que, auspiciada por la Unión Astronómica Internacional (IAU), se encarga oficialmente de recopilar y publicar la información sobre cometas y asteroides.

En el siguiente paso, tras comprobar la congruencia de los datos, el MPC publica dentro de su portal en Internet los datos del objeto y unas efemérides provisionales. En concreto para los objetos con apariencia cometaria (los que presentan coma y/o cola) se listan en una página concreta.

El candidato a nuevo cometa por parte de Gennady fue catalogado como gb00234, un código provisional que se asigna a los objetos nuevos, antes de que sean confirmados o descartados.

Primera imagen del cometa interestelar 2I/Borisov

Una de las primeras imágenes apiladas del cometa, obtenida por Gennady Borisov el 31 de Agosto de 2019.

A partir de entonces, estos datos están disponibles para que cualquier observatorio, astrónomo profesional o amateur, con certificación para hacer astrometría (esto es el famoso «código MPC«), pueda realizar observaciones desde cualquier parte del mundo de este nuevo objeto.

La astrometría consiste en determinar las coordenadas de un objeto para un momento dado de la manera más precisa posible. Los diferentes observadores remiten esta información al MPC, donde se van acumulando los datos tanto para poder confirmar el nuevo cometa como para poder calcular la órbita que mejor se ajuste a dichas observaciones.

Ya desde un principio y con los primeros datos descartada la posibilidad de que se tratara de un cometa de período corto (los que dan la vuelta al Sol en una órbita elíptica cada pocos años), la solución aproximada para un nuevo cometa de muy largo período es buscar una órbita parabólica, esto es una órbita de excentricidad cercana a e=1 que tiene su origen aproximado en la Nube de Oort, el famoso reservorio de cometas que con forma de esfera envuelve nuestro Sistema Solar a una distancia desde las 10.000 a 50.000 Unidades Astronómicas (1 UA = distancia Tierra-Sol). Así pues, durante la siguiente decena de días con los datos recibidos el MPC estuvo intentando, lógicamente, ajustar la órbita calculada para una parábola de e=1.

Imagen del primer cometa interestelar 2I/Borisov

Imagen del primer cometa interestelar, el 2I/Borisov. Obtenida por él mismo el 3 de Septiembre de 2019 y donde se aprecia claramente su cola.

Pero como los astrónomos amateurs somos muy díscolos, algunos cuentan con herramientas y conocimientos como para realizar sus propios cálculos. Alrededor del 8 de Septiembre la alarma comenzó a sonar cuando los cálculos realizados por varios colegas con el software libre Find_Orb empezaron a dar como resultado más probable una órbita de excentricidad e~3, esto significa que es una órbita hiperbólica (abierta), y el cometa procede de fuera de nuestro Sistema Solar. Al día siguiente y por otra parte el programa Scout del Centro de Estudio de Objetos Cercanos a la Tierra (NEOCP), adscrito al Jet Propulsion Laboratory (NASA), comenzó a publicar sus propios cálculos con soluciones también próximas a e~3.

Ayer día 11 el desconcierto era ya generalizado, el MPC seguía manteniendo una solución parabólica de e=1, pero los datos eran tozudos: había que forzar mucho y artificialmente los datos para mantenerla y los residuales (desviaciones de los datos respecto a la órbita calculada) aumentaban cada vez más para una solución clásica. Además, el ángulo de posición de la cola del cometa, que se supone que es anti-solar, no se ajustaba a una órbita parabólica. Por tanto, se afianzaba la teoría del cometa interestelar.

Tipos de órbitas según su excentricidad: circular, elíptica, parabólica e hiperbólica.

Los gurús de la mecánica orbital convenían en tres posibilidades, según sus propias palabras ¡todas improbables!:

  1. La gran excentricidad es real. Lo que parece muy improbable porque sólo hace dos años que se descubrió el primer objeto interestelar conocido, el asteroide 1I Oumuamua. Aun más improbable, su magnitud absoluta indica que el objeto no es pequeño.
  2. Los datos son inconsistentes. Aunque es posible por la naturaleza difusa de los cometas, esto es improbable hoy en día incluso para los astrónomos amateurs, que consiguen astrometría con precisión mayor al segundo de arco.
  3. Fuerzas no-gravitacionales. Si se introducen posibles fuerzas no-gravitacionales en los cálculos (empuje producido por emisión de gases a causa de calentamiento del núcleo) puede forzarse una solución parabólica, pero es muy improbable un empuje tan potente a la distancia actual al Sol.

Finalmente, el 12 de Septiembre terminaron las especulaciones, el MPC publicó el descubrimiento denominando el nuevo cometa en principio como C/2019 Q4 (Borisov) y declarando que «definitivamente este parece ser el primer cometa observado procedente del espacio interestelar». El 24 de Septiembre se le dio la denominación definitiva como 2I/Borisov, nomenclatura reservada para los objetos interestelares, tal como el asteroide 1I/Oumuamua que en 2017 fue considerado el primero de los objetos interestelares observado.

Gennady BorisovTelescopio con el que se descubrió el primer cometa interestelar 2I/Borisov
Gennady Borisov y a la derecha el telescopio de 65-cm f/1.5 construido por él mismo y utilizado para el descubrimiento

 
La órbita del 2I/Borisov tiene estos parámetros (actualizada a 24 de Septiembre de 2019):

Orbital elements:
    2I/Borisov
Epoch 2019 Dec. 23.0 TT = JDT 2458840.5                                         
T 2019 Dec. 8.46710 TT                                  Williams                
q   2.0101289            (2000.0)            P               Q                  
z  -1.1800352      Peri.  209.04368     -0.81482693     -0.19409016             
 +/-0.0054146      Node   308.18015     +0.56672137     -0.46500733             
e   3.3720228      Incl.   44.01991     -0.12199984     -0.86376918             
From 472 observations 2019 Aug. 30-Sept. 24, mean residual 0".5.     

Con estos datos, el cometa interestelar alcanzará el perihelio por primera y última vez el 8 de Diciembre de 2019 a una distancia de 2.01 UA del Sol, mientras que su máxima aproximación a la Tierra será unos días después, el 28 de Diciembre de 2019 a la distancia de 1.94 UA de nuestro planeta, desafortunadamente un poco lejos.

Órbita del primer cometa interestelar 2I/Borisov

Órbita del cometa interestelar 2I/Borisov en azul y violeta, órbita terrestre en rojo (Órbitas, Julio Castellano).

El brillo observado estaba por la magnitud 17 a mediados de Septiembre. El pronostico para los próximos meses es que el cometa aumente de brillo progresivamente hasta alcanzar un máximo entorno a la magnitud 14.5 a mediados de Diciembre de 2019. Esto significa que el cometa apenas será observable visualmente, sólo a través de telescopios de 30 cm de abertura ó mas; aunque fotográficamente si que estará al alcance de equipos pequeños. En cualquier caso habrá que estar atento a la evolución del cometa, estando como está ahora a más de 3.5 UA del Sol ya presenta cola y su actividad podría aumentar.

Observación del primer cometa interestelar 2I/Borisov

Gráfica para los próximos meses del brillo aparente y elongación (separación angular del Sol) para la observación del 2I/Borisov (Órbitas, Julio Castellano).

En cuanto a visibilidad, el cometa 2I/Borisov será observable desde todo el mundo hasta finales de 2019, coincidiendo con su máximo, aunque estará más alto en el cielo desde el hemisferio sur a partir de diciembre. En 2020 durante su alejamiento sólo será observable desde el hemisferio sur.

Aunque va a ser un cometa poco brillante, dado que se trata de un cometa tan especial, le daré cobertura en mi página de cometas visibles a partir del próximo mes de Octubre.

Sin duda Gennady Borisov pasará a la historia por el descubrimiento del primer cometa interestelar que se ha podido observar, y no debemos desperdiciar la oportunidad de investigarlo tanto profesionales como amateurs. Tenemos muchas preguntas que responder:

¿De dónde vendrá? ¿Alrededor de qué estrella se formó? ¿Cuántos millones de años lleva viajando por la galaxia? ¿Cómo es y cómo está compuesto? ¿Cómo evolucionará? ¿A dónde se irá? ¿Cuál es la población de objetos interestelares? ¿Con qué frecuencia nos visitan? Alguna de estas preguntas ya se está respondiendo durante estos días, pero todavía queda tiempo para estudiarlo hasta que abandone definitivamente nuestro Sistema Solar.

Actualizado a 24 de Septiembre de 2019.

Pepe Chambó
cometografia.es

 


Fuentes:
Gennady Borisov, Artyom Novichonok, Sam Deen, Bill Gray, Marshall Eubanks, Maik Meyer, Charles Bell, Minor Planet Center (IAU), Jet Propulsion Laboratory (NASA), puede que me deje alguien más.

4 comentarios

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    • Raúl Moreno Castelló en viernes, 13 septiembre 2019 a las 19:43
    • Responder

    Buenas tardes Pepe, ¿Hay cometas de órbitas hiperbólicas con un paso único por el sistema solar interior y que procedan de la nube de Oort? En ese caso, ¿cómo se distinguirían de los posibles cometas interestelares?. Por la excentricidad, …?.

    Gracias por acercarnos a los cometas.

    1. Hola Raúl.

      Las órbitas tienen un parámetro ‘a’ llamado ‘semieje mayor recíproco’ que es la distancia en línea recta desde la posición de máximo acercamiento al Sol (perihelio) hasta la distancia máxima de alejamiento en la parte contraria de la órbita (afelio), normalmente se expresa con la inversa, o sea ‘1/a’. En teoría con el cálculo de ese parámetro sabes la distancia desde la que viene el cometa.

      Pero no es tan fácil, ya que la órbita va variando conforme es influenciada por el resto de objetos del Sistema Solar (fundamentalmente los planetas grandes) con lo que ese parámetro es falseado con el tiempo. Entonces lo que hacen los expertos en órbitas es calcular todas las fuerzas de esos «perturbadores» haciendo una progresión hacia atrás en el tiempo del cometa, algo así como reconstruir cual fue el camino del cometa hacia atrás. Con ello consiguen calcular cual fue ‘a’ en su origen, expresado como ‘1/a(orig)’, y esa es la clave que nos dice de dónde viene el cometa ya que se acepta que la nube de Oort está desde 0.000100 a 0.000020 1/a (que se corresponde desde 10.000 UA a 50.000 UA).

      Así pues, cualquier objeto con ‘1/a(orig)’ inferior a 0.000020 viene de más lejos del exterior de la Nube de Oort. Por ejemplo, el asteroide interestelar 1I/Oumuamua tiene un valor 1/a(orig) = -0.780169, mientras que el cometa interestelar C/2019 Q4 (Borisov) acaba de calcular hoy mismo Syuichi Nakano que tiene un valor 1/a(orig) = -1.070454, vienen claramente del espacio exterior interestelar.

      Un saludo.

  1. Buenas tardes, desde Bogota, Colombia. Como no sé nada de cometas, solo preguntaría: qué porcentaje de los cometas nuevos por mes, o por año, es producto de la observación de astrónomos aficionados. Y que tan meritorio es este descubrimiento desde observatorios pequeños en el patio trasero de las casas. Gracias. Josef Cardenas. edujosebet@gmail.com

    1. Hola Josef.

      Hoy en día son pocos los cometas descubiertos por amateurs, ya que existen grandes telescopios profesionales robotizados que barren automáticamente el cielo cada noche, en principio para la búsqueda de asteroides que pudieran impactar con la Tierra, y que como «efecto secundario» suelen descubrir también nuevos cometas antes de que puedan estar al alcance de los aficionados.

      Aun así hay algunos astrónomos amateurs que todavía consiguen descubrir algún cometa, pero no suele ser por casualidad como antiguamente ni observando visualmente, sino porque usan un método de trabajo casi profesional: adquiriendo imágenes sistemáticamente con telescopios automatizados y cámaras muy potentes, usando software para la detección, y siendo muy pero que muy constantes en su labor.

      Saludos.

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